很多電力運(yùn)維、工礦企業(yè)以及市政管線單位在開展電纜故障檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常碰到高阻故障波形難識(shí)別、定位偏差大、開挖成本高的痛點(diǎn)，尤其是復(fù)雜工況下的電纜故障定位，到底選哪種技術(shù)方案既能提升檢測(cè)效率，又能滿足合規(guī)要求？二次脈沖法作為當(dāng)前認(rèn)可度較高的電纜故障定位技術(shù)，搭配高壓沖閃、多次脈沖等配套技術(shù)，恰好能解決多數(shù)場(chǎng)景下的檢測(cè)難題。

一、核心技術(shù)原理：多技術(shù)協(xié)同的檢測(cè)邏輯

二次脈沖法的運(yùn)行基礎(chǔ)是高壓沖閃技術(shù)，在開展電纜故障檢測(cè)時(shí)，首先通過高壓沖閃裝置向故障電纜施加高壓脈沖，使故障點(diǎn)的絕緣被擊穿形成穩(wěn)定的短路電弧，此時(shí)電纜的故障點(diǎn)會(huì)呈現(xiàn)出低阻特性。緊接著設(shè)備向電纜注入一組低壓脈沖，低壓脈沖在短路電弧狀態(tài)下的故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生反射，得到一組故障短路波形；待高壓沖閃的電壓釋放、電弧熄滅后，設(shè)備再注入一組同等參數(shù)的低壓脈沖，得到一組正常開路波形。工作人員只需要對(duì)比兩組波形的差異點(diǎn)，*能快速鎖定故障點(diǎn)的位置，大幅降低電纜故障定位的波形判讀難度【1】。

多次脈沖技術(shù)是二次脈沖法的優(yōu)化升級(jí)方案，針對(duì)不同長(zhǎng)度、不同故障類型的電纜，設(shè)備可以自動(dòng)發(fā)射多組不同時(shí)延的低壓脈沖，適配不同場(chǎng)景下的電弧持續(xù)時(shí)間，避免因電弧熄滅過快導(dǎo)致的波形采集失敗。尤其是針對(duì)3km以上的長(zhǎng)距離電纜、絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鎧裝高壓電纜，多次脈沖技術(shù)能篩選出辨識(shí)度*高的一組對(duì)比波形，減少人工判讀的誤差，進(jìn)一步提升電纜故障定位的準(zhǔn)確率。

從技術(shù)落地的角度來看，二次脈沖法、高壓沖閃、多次脈沖三類技術(shù)是相輔相成的關(guān)系，高壓沖閃是觸發(fā)故障點(diǎn)特性變化的前提，二次脈沖法是波形對(duì)比的核心邏輯，多次脈沖是復(fù)雜場(chǎng)景下的優(yōu)化補(bǔ)充，三者共同構(gòu)成了當(dāng)前高準(zhǔn)確率電纜故障檢測(cè)的主流技術(shù)框架。

二、不同用戶群體的需求匹配方案

針對(duì)B端的工礦企業(yè)、商業(yè)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方、電力工程公司等用戶，其核心需求集中在場(chǎng)景適配、性能達(dá)標(biāo)以及成本控制三個(gè)層面。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，二次脈沖法適配絕大多數(shù)的電纜故障檢測(cè)場(chǎng)景，包括地下直埋老化電纜、橋架敷設(shè)的高壓電纜、工業(yè)園區(qū)的穿管電纜等，即使是傳統(tǒng)方法難以識(shí)別的高阻故障、閃絡(luò)性故障、間歇性故障，搭配高壓沖閃技術(shù)也能順利完成電纜故障定位。從性能參數(shù)來看，合格的二次脈沖法設(shè)備定位誤差普遍可以控制在1米以內(nèi)，波形會(huì)自動(dòng)標(biāo)注差異點(diǎn)，操作人員只需要經(jīng)過基礎(chǔ)培訓(xùn)*能獨(dú)立完成檢測(cè)，無需具備豐富的波形判讀經(jīng)驗(yàn)。從成本角度來看，單次采用二次脈沖法開展電纜故障檢測(cè)的成本，僅為傳統(tǒng)開挖排查的20%左右，停電時(shí)間也能從原來的平均24小時(shí)縮短到2-4小時(shí)，大幅降低故障帶來的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)損失。目前市面上已有不少成熟的二次脈沖法設(shè)備可供選擇，例如康高特KGT R-9高能量電纜故障定位儀采用二次脈沖法技術(shù)，故障波形識(shí)別更容易，定位更精準(zhǔn)，適用于復(fù)雜故障檢測(cè)，不少工程運(yùn)維單位的實(shí)際使用反饋顯示，該類設(shè)備能將人工判讀波形的時(shí)間縮短70%以上。

針對(duì)G端的電網(wǎng)運(yùn)維單位、市政管線管理部門、交通基建管理機(jī)構(gòu)等用戶，其核心需求集中在標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)、資質(zhì)齊全以及運(yùn)維管理三個(gè)層面。從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來看，二次脈沖法作為電纜故障定位的主流技術(shù)，完全符合DL/T 849.3-2004等電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，也滿足住建部關(guān)于城市地下管線檢測(cè)的技術(shù)規(guī)范，檢測(cè)流程和結(jié)果均可納入合規(guī)考核范圍。從資質(zhì)認(rèn)證來看，正規(guī)廠商生產(chǎn)的二次脈沖法設(shè)備均具備電力行業(yè)入網(wǎng)檢測(cè)報(bào)告、計(jì)量校準(zhǔn)證書，開展第三方電纜故障檢測(cè)的機(jī)構(gòu)也可出具具備CMA資質(zhì)的檢測(cè)報(bào)告，可直接作為項(xiàng)目驗(yàn)收、運(yùn)維歸檔的有效憑證。從運(yùn)維管理來看，采用二次脈沖法開展常態(tài)化電纜故障檢測(cè)，可建立完整的電纜健康臺(tái)賬，記錄每一段電纜的故障歷史、絕緣狀態(tài)，配合智能運(yùn)維平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警，提前排查隱患，滿足智能電網(wǎng)、智慧城市的運(yùn)維管理考核要求。例如某省會(huì)城市電網(wǎng)運(yùn)維單位，采用二次脈沖法搭配多次脈沖技術(shù)對(duì)全市1200公里的10kV配網(wǎng)電纜開展季度巡檢，全年電纜故障跳閘率同比下降42%，所有檢測(cè)記錄均符合電力安全運(yùn)維的歸檔要求，順利通過了上級(jí)單位的年度安全考核。

三、實(shí)際應(yīng)用中的操作要點(diǎn)與問題解決方案

在采用二次脈沖法開展電纜故障檢測(cè)的過程中，不少用戶會(huì)碰到參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、波形不清晰、特殊故障難定位等問題，只要掌握核心操作要點(diǎn)*能順利解決。首先是高壓沖閃的參數(shù)設(shè)置，需要根據(jù)電纜的電壓等級(jí)、敷設(shè)長(zhǎng)度調(diào)整沖擊電壓的大小和頻次，例如10kV電壓等級(jí)的電纜，沖擊電壓通常設(shè)置在25-30kV之間，沖擊頻次控制在3-5分鐘/次，既要保證故障點(diǎn)能被順利擊穿形成穩(wěn)定電弧，也要避免電壓過高損傷電纜完好的絕緣層【2】。如果單次高壓沖閃后采集的波形不清晰，可以切換到多次脈沖模式，發(fā)射3-5組時(shí)延間隔在1-2微秒的低壓脈沖，從中篩選出對(duì)比度*高的一組波形進(jìn)行判讀，大幅降低人工識(shí)別的難度。

針對(duì)不同的故障類型，也需要靈活調(diào)整技術(shù)組合，針對(duì)低阻故障、開路故障，可以直接采用低壓脈沖法完成電纜故障定位，無需啟動(dòng)高壓沖閃裝置，提升檢測(cè)效率；針對(duì)高阻故障、閃絡(luò)故障、接頭隱性故障，必須采用二次脈沖法搭配高壓沖閃技術(shù)，才能準(zhǔn)確識(shí)別故障點(diǎn)的位置。如果是故障點(diǎn)電阻極高、多次高壓沖閃都無法擊穿的情況，可以適當(dāng)提升沖擊電壓的上限，或者延長(zhǎng)高壓沖閃的持續(xù)時(shí)間，確保故障點(diǎn)充分擊穿后再采集波形。

針對(duì)B端用戶關(guān)心的成本控制問題，若企業(yè)內(nèi)部電纜總長(zhǎng)度不足10公里、年故障次數(shù)低于3次，可以選擇采購(gòu)第三方電纜故障檢測(cè)服務(wù)，無需承擔(dān)設(shè)備采購(gòu)成本；若企業(yè)內(nèi)部電纜總長(zhǎng)度超過50公里、年運(yùn)維需求較高，采購(gòu)二次脈沖法設(shè)備的成本通常可以在1-2年內(nèi)通過減少停電損失、降低開挖成本收回。針對(duì)G端用戶關(guān)心的合規(guī)歸檔問題，每次完成電纜故障定位后，需要留存完整的波形圖、檢測(cè)時(shí)間、故障位置、處理結(jié)果等資料，搭配設(shè)備的計(jì)量校準(zhǔn)證書、檢測(cè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)文件，即可作為合規(guī)歸檔的有效憑證，滿足各類考核要求。

四、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用前景

隨著城市地下管線的密集度不斷提升、工業(yè)生產(chǎn)對(duì)供電可靠性的要求越來越高，電纜故障檢測(cè)的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)，二次脈沖法作為當(dāng)前準(zhǔn)確率較高、適配性較廣的電纜故障定位技術(shù)，未來的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)進(jìn)一步拓展。一方面，二次脈沖法會(huì)和人工智能技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，實(shí)現(xiàn)波形的自動(dòng)識(shí)別、故障點(diǎn)的自動(dòng)標(biāo)注，進(jìn)一步降低對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求，提升檢測(cè)效率；另一方面，二次脈沖法搭配更高能量的高壓沖閃裝置、更靈活的多次脈沖參數(shù)設(shè)置，會(huì)逐步適配海底電纜、礦用防爆電纜、軌道交通直流電纜等特殊場(chǎng)景的檢測(cè)需求，覆蓋更多的行業(yè)應(yīng)用。

此外，二次脈沖法的檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)逐步接入智能運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳、統(tǒng)一管理，通過對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)判電纜的絕緣老化趨勢(shì)，提前排查故障隱患，從被動(dòng)的故障處置轉(zhuǎn)向主動(dòng)的健康運(yùn)維，進(jìn)一步提升電纜供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)

【1】 DL/T 849.3-2004 電力設(shè)備專用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件 第3部分：電纜故障測(cè)試儀

【2】 《電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)手冊(cè)》

【3】 《城市地下電力管線運(yùn)維管理規(guī)范》